.png&w=384&q=75)
Современные аэропорты требуют точного управления наземной техникой (топливозаправщики, буксировщики) для обеспечения безопасности и эффективности операций. Автоматизация контроля перемещений на основе спутниковой навигации решает задачи минимизации человеческих ошибок и оптимизации логистики. Ключевыми компонентами таких систем являются:
- глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) для определения координат;
- протокол NMEA 0183 для формата данных;
- стандарт ADS-B (АЗН-В) для передачи информации в диспетчерские центры и пилотам.
Протокол NMEA 0183 — текстовый протокол для обмена навигационной информацией между устройствами. Основные сообщения приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Основные сообщения протокола NMEA 0183
| Сообщение | Содержание |
GGA (Global Positioning System Fix Data) | время, широту, долготу, статус фиксации, количество спутников, точность (HDOP), высоту |
| RMC (Recommended Minimum Navigation Information) | время, статус, координаты, скорость, курс, дату |
| GSV (Satellites in View) | данные о видимых спутниках (ID, угол места, азимут, SNR) |
Стандарт ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) используется для передачи данных о местоположении воздушных и наземных объектов на частоте 1090 МГц. Структура сообщения (112 бит) приведена в таблице 2. Основная “полезная нагрузка” содержится в поле Payload (ME). Ее особенностями является: кодирование координат в формате CPR, двоичное представление высоты, временные метки с точностью 0.1с.
Таблица 2 – Содержание сообщения формата АЗН-В (ADS-B)
| Поле | Содержание |
| Downlink Format (DF) | 5 бит (DF=17 для наземных объектов) |
| Capability (CA) | 3 бит (CA=5 для техники) |
| ICAO-адрес | 24-битный уникальный идентификатор. |
| Type Code (TC) | 5 бит (тип данных) |
| Payload (ME) | 56 бит (координаты в формате CPR, высота, статус) |
| Parity (PI) | 24 бит (контрольная сумма) |
Фрагмент структурной схемы модуля, выполняющие необходимые функции по автоматическому контролю перемещений, приему и передачи данных в диспетчерский центр приведена на рисунке 1.
Рис. 1 – Взаимосвязь функциональных блоков системы контроля перемещений с приемными и передающими узлами
В состав устройство входят:
- антенна, которая необходима для приема и усиления сигнала;
- ГНСС-модуль с целью осуществлять фильтрацию, выделение сигналов GPS/ГЛОНАСС;
- устройство на базе процессора для обработки сигналов исходящих из модуля ГНСС (прием данных, формирование ADS-B пакета, передача далее по тракту);
- схема преобразователя, позволяющая совместить интерфейсы разных уровней логических напряжений;
- радиопередатчик и антенна усиливающие до необходимой мощности и передающие сигнал на определенной частоте указанной в стандартах связи ADS-B.
- блоки питания, коммутации, стабилизации (необходимая обвязка, подбирающаяся под нужды спроектированного устройства в зависимости от параметров компонентов)
При обработке данных поступающих в формате NMEA процессорным устройством, например, контроллером, возможны различные варианты преобразования. Например, контроллер может осуществить информационную фильтрацию, не пропуская сообщения содержащие данные от малого количества спутников. Пример простейшей обработки данных проходящих через процессор приведен на рисунке 2 и рисунке 3.
Рис. 2 – Пример NMEA сообщения на входе контроллера
Рис. 3 – Данные извлеченные из NMEA сообщения и преобразованные в формат ADS-B
Разработанное решение демонстрирует эффективность интеграции спутниковой навигации с авиационными протоколами передачи данных. Ключевые преимущества: соответствие отраслевым стандартам (ADS-B), адаптивность к условиям аэродромной среды, энергоэффективность и автономность.
.png&w=640&q=75)
